南雄市紫色砂页岩区的水土流失与综合治理

卢少华

(南雄市水土保持办公室，广东南雄512400)

南雄市位于广东省东北部，地处珠江水系北江支流浈江河的上游，西北与广东仁化县交界，南与广东始兴县相邻，东北及东南均与江西省接壤，面积2 361.46 km2。据2006年遥感调查，全市水土流失面积359.46 km2，占土地总面积的15.2%，其中紫色砂页岩区流失面积266.46 km2(沟状侵蚀124.56 km2，面状侵蚀141.90 km2)，占全市水土流失面积的74%。南雄市紫色砂页岩流失区主要分布在人口稠密、土地耕垦率高的浈江河两岸的南雄盆地，属广东省水土流失重点治理区。

1 紫色砂页岩特性及影响土壤流失的因素分析

紫色砂页岩，南雄当地群众俗称之为红砂岭，其表面的页岩易风化，遇暴雨冲刷易流失，母质裸露，坚硬如石，侵蚀沟支离破碎。土壤呈碱性或中性，pH值为7～7.5(少数地区有呈酸性的)，含有效氮0.047%、磷0.071%、钾0.032 4%，适宜多种作物生长，特别是种植豆科作物和烟草的价值很高。

1.1 紫色砂页岩地表坚硬，渗透性差，产流量多

紫色砂页岩岩层表面仅有一层2 cm厚的碎屑层，吸湿性好，附着力差，一次浓雾就能使其湿润蓬松，一场小雨会使地面水分饱和而产生径流，引起冲刷。据观测，在坡度11°、降雨量14.72 mm、雨强仅0.61 mm/h的情况下，径流冲刷泥沙量达142.5 m3/hm2。

1.2 紫色砂页岩岩性是造成侵蚀的内在因素

紫色砂页岩成土母质系紫色页岩夹薄层砂岩的半风化物，母岩成分是由不同粒径的砾石、砂、黏土组成，成分以石英为主，孔隙度大，岩体疏松有裂隙，遇水易软化、崩解，加上母质颜色为紫色，岩体表面和内部吸热与放热的速度差异很大，即热胀冷缩的速度不一样，物理风化作用强烈，当母质裸露后，只需要经过较短时间的日晒、雨淋即风化形成碎屑物。据我市太和径流站观测，60 cm厚的紫色砂页岩，仅仅裸露40天即可风化成碎屑物。

1.3 暴雨是形成侵蚀的外动力

南雄市地处高温多雨、温差大、暴雨集中的亚热带季风区，这种环境有利于加速紫色砂页岩风化，也容易产生径流。在流失严重的紫色砂页岩区，一场小雨因地面植被覆盖少也易产生径流，每遇暴雨即造成大量泥沙下泄，有些造成了严重的水土流失危害。南雄市水土流失集中发生在每年4—8月份的汛期，其流失量占年流失量的85%～90%。不同降雨强度下的土壤流失量见表1。

表1 南雄市不同降雨强度下的土壤流失量

由表1可知:降雨强度与土壤流失量成正比，降雨强度大径流含沙量和土壤流失量就大。当雨强为0.7 mm/h时，顺坡耕作与横坡耕作比较，其含沙量之比达2.6∶1;当雨强为2.03 mm/h时，顺坡耕作与横坡耕作比较，其含沙量之比达3.1∶1。

1.4 坡度与坡向对土壤侵蚀的影响

在坡向、年降雨量相同的条件下，坡度越陡土壤流失就越严重。在南雄市流失的面积中，16°—25°的土地占31.1%，＞25°的占35.1%。据观测，在坡向和年降雨量相同的情况下，29°的坡地比20°的坡地土壤流失量多48 m3/hm2(表2);在坡度、年降雨量相同但坡向不同的情况下，西北向坡地除降雨侵蚀外冬季风蚀也严重。据观测与分析，西北向坡面秋冬两季岩层受到阳光曝晒后，在强烈的西北风作用下，其土壤流失量比东北向坡面增加24.7%，年土壤流失量比东北向坡地多35.85 m3/hm2(表2)。

1.5 耕作方式的影响

南雄市的经济作物大多种植在丘陵山坡上，且多采用顺坡耕作，这种不科学的耕作方式加剧了水土流失的形成。

表2 不同坡度与坡向的土壤流失量与土壤冲刷深

1.6 紫色砂页岩侵蚀方式

南雄市紫色砂页岩区以沟状侵蚀为主，由于径流汇集下切的速度比坡面片状侵蚀的速度快，因此加大了侵蚀坡面的破碎程度，以致坡面被切割得支离破碎。南雄市紫色砂页岩区的侵蚀沟长一般为20～150 m，沟谷切割深1.2～6 m，沟底宽1～5 m。

2 紫色砂页岩流失区的综合治理措施

南雄市紫色砂页岩流失区主要采取两种治理模式:一是在人少耕地多或坡度＞25°的地区，以营造生态林为主，采用以等高生物坝为主的乔灌草相结合的治理模式;二是对坡度＜25°及人多耕地少的地区，以开发利用为主，采用以修水平梯田为主的治理与开发相结合的治理模式。

2.1 以等高生物坝为主的乔灌草相结合治理模式

2.1.1 工程措施

在25°以上的陡坡，沿等高线自上而下采用挖掘或爆破的方式开挖等高生物坝，坝底宽0.6 m、深0.7 m、顶宽1.2 m，上下坝间水平距2.5 m，坝中填客土种树，并形成外高内低的反坡水平阶。

在25°以下坡地采用挖掘或爆破方式修筑水平等高埂，埂高0.8～1m，埂顶宽0.8 m，埂底宽2.4 m，上下埂间水平距5～10 m，埂上种3行植物。在沟壑密度大和沟深大的沟道内建谷坊群工程，谷坊高1.5～2 m、顶宽0.8 m，谷坊密度根据集水面积大小与沟坡陡缓而定。

2.1.2 植物措施

在已筑好的等高生物坝或埂上种植乔灌草植物，形成绿色的等高生物带。植物品种的选择:乔木有黄檀、台湾相思、任豆等;灌木有新银合欢、夹竹桃、胡枝子、马桑、布荆等;草本植物有龙须草、皇竹草、木豆、菠萝麻、草木樨、籽粒苋等。配置形式有两种:一种是以开发利用为主的，种植菠萝麻、剑麻，间种草木樨等牧草;另一种是乔、灌、草三层混交种植，1行乔木2行灌木，乔灌间种植草类，每公顷种树、种草各约4 500株。这种工程造林的方法能起到“人工造土”和缩短坡长、节节拦沙蓄水的作用，有利于改变恶劣的生态条件，确保植物正常生长。

2.2 以水平梯田为主的沟坡治理与开发相结合的治理模式

自上而下进行布设:第一级自山腰到山顶为绿化生物带;第二级自山腰到山脚修成水平梯田，形成以种植经济林果为主的经济作物带;第三级处于红砂岭与坡地交界处，采用开挖环山截洪沟和种植绿色生物带拦截山坡上方来水;第四级为紫色土坡地，将其修成水平梯田，同时采取横耕轮作套种烟叶、花生、辣椒等，保持地面常年有植被覆盖;最下面的第五级为水稻耕作区，以改低产田建高产田、排有毒水为主，在四、五级间应设有排洪圳，以排泄山坡上方多余的来水。